Войти
Закрыть

Основы генетической инженерии

9 Клас

Генетическая инженерия - это очень молодое направление науки на рубеже молекулярной биологии, генетики и биотехнологии, целью которого является создание организмов с новыми комбинациями наследственных признаков. Зародилось это направление исследований в 1972 г., когда Пол Берг впервые соединил в пробирке ДНК вируса SV40 (вызывает появление опухолей у обезьян) с ДНК бактериофага лямбда (паразитирует в клетках кишечной палочки). Так была получена первая рекомбинантная ДНК (рекДНК) - молекула ДНК, сочетающая в себе генетический материал, выделенный из различных биологических источников. Это стало началом разработки биотехнологии получения рекДНК, что является основой генетической инженерии. В своём интервью на сайте Нобелевского комитета Пол Берг говорил: «Не совсем корректно называть меня отцом генной инженерии. Мы сделали лишь первый шаг на пути к ней». Потом были открыты ферменты, разрезающие и сшивающие цепи ДНК, методы определения последовательности нуклеотидов ДНК (метод секвенирования), методов клонирования генов и др. В чём же преимущества генетической инженерии перед селекцией? При создании новых пород, сортов или штаммов селекция сталкивается с такими проблемами, как нескрещиваемость видов, неуправляемость извне процессами рекомбинации ДНК, непредсказуемость комбинаций признаков в потомстве и др. Селекция в своих исследованиях опирается на отбор признаков и внутривидовую гибридизацию. На всё уходит много времени, используются различные мутагены для искусственного мутагенеза, и не всегда результаты соответствуют ожиданиям. Преимущество генетической инженерии - быстрое, целенаправленное и контролируемое изменение признаков с использованием генетического материала не только организмов одного вида, но и различных неродственных видов. Так, генетические структуры бактерий могут переноситься в клетки растений, а гены человека - в клетки бактерий. Методы генетической инженерии позволяют значительно ускорить селекционные процессы: срок получения новых форм организмов сократился до 3-4 лет вместо 10-12 лет, необходимых с применением методов селекции. И ещё одно преимущество: генетическая инженерия исследует процессы рекомбинации и получения новых генетических структур вне организма, поскольку молекулярная биология доказала, что естественные механизмы сохранения стабильности генома изменить невозможно и опасно (ил. 176)....
0 Переглянути

Биотехнология

9 Клас

В мире изготавливают сотни сортов сыра, самыми известными из которых являются брынза, камамбер, рокфор, пармезан, чеддер, моцарелла и др. Их тип, консистенция и аромат зависят от молока, бактерий и плесневых грибов, обработки и т. п. Ароматизаторами могут служить травы, специи, древесный дым. Почему сыроварение является биотехнологией? СОДЕРЖАНИЕ Почему современная биотехнология является наукой? Биотехнология возникла как совокупность способов использования живых существ и биологических процессов для промышленного производства. С древнейших времён человек использовал организмы для выпечки хлеба, приготовления кисломолочных продуктов, покраски одежды и др. Но только благодаря исследованиям Л. Пастера (18221895) биотехнология получила научную основу. Он изучал процессы брожения - основу виноделия и пивоварения, спас шелководство, обнаружив причину болезней шелкопряда, предложил метод предохранительных прививок для профилактики инфекционных заболеваний, метод пастеризации для хранения пищевых продуктов и др. В 40-50-е годы ХХ в., когда был осуществлен биосинтез пенициллинов, началась эра антибиотиков, давшая толчок развитию микробиологической промышленности. В 60-70-е гг. XX века начала развиваться клеточная инженерия. С созданием в 1972 г. группой П. Берга в США первой гибридной молекулы ДНК in vitro формально связано рождение генетической инженерии. Обострение экологических проблем стало причиной появления экологической инженерии (ил. 173)....
0 Переглянути

Методы селекции

9 Клас

В наше время существует около 400 пород собак, которые совсем не похожи друг на друга, но всё это породы одного вида. Сопоставьте названия служебных пород пса с иллюстрациями: А - доберман-пинчер; Б - боксёр; В - ротвейлер; Г - мастиф; Д - ризеншнауцер; Е - сенбернар. Что такое породы? Какими методами вывели эти породы? СОДЕРЖАНИЕ Чем отличаются породы, сорта и штаммы от диких видов? Объектами и конечным результатом селекционного процесса являются породы, сорта и штаммы как искусственно созданные человеком популяции организмов. Порода животных - это совокупность особей определённого вида животных, имеющая наследственные особенности. В породе должно быть достаточное количество животных, иначе ограничивается возможность применения отбора, что быстро приводит к вырождению породы. Животных, подобных по особенностям, живой массе, производительности, плодовитости и другим признакам, принято объединять в определённые группы (классы). Так, все породы собак сегодня делятся на служебные, охотничьи, спортивные и декоративные (ил. 170)....
0 Переглянути

Понятие о селекции

9 Клас

Для одомашнивания необходимо, чтобы помещённое в неволю животное принесло потомство. Только тогда можно заняться отбором и, сохраняя особи с ценными для человека свойствами, через много веков получить уже не просто приручённое, а настоящее домашнее животное. Какая наука занимается изучением возможностей одомашнивания животных и введением в культуру растений? СОДЕРЖАНИЕ Почему селекция является наукой? СЕЛЕКЦИЯ (от лат. selectio - отбор) - наука о создании новых и улучшении уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Научные основы селекции заложены Ч. Дарвином в работах «Происхождение видов» (1859) и «Изменение домашних животных и культурных растений» (1868), в которых обоснованы основы селекционного создания новых форм. Важным этапом дальнейшего развития селекции стало открытие законов наследственности и изменчивости. Большой вклад в развитие селекции сделал Н. Вавилов, автор закона гомологических рядов и учения о центрах происхождения культурных растений. Важную роль в становлении селекции сыграли украинские селекционеры Л. Симиренко, В. Мичурин, В. Ремесло, М. Иванов, Н. Гришко и др. Почему селекция является наукой? Предмет селекции - изучение закономерностей формирования сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов в созданных человеком условиях. Селекция подчинена тем же законам, что и эволюция видов в природе, однако естественный отбор частично заменён искусственным. Теоретическая база селекции - генетика, эволюционное учение и экология....
0 Переглянути

Обобщение темы 8. Сверхорганизменные биологические системы

9 Клас

Надорганизменные биологические системы - это группировки живых организмов, взаимосвязанные между собой и с окружающей средой. Это популяции, виды, экосистемы и биосфера. Закон пирамиды энергии, правило экологической пирамиды, закон 10 % (закон Р. Линдемана, 1942). С одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой её уровень в среднем не более 10 % энергии. Закон минимума (закон лимитирующего фактора, закон Ю. Либиха, 1840). Наибольшее лимитирующее действие на организм, популяцию или группировки оказывают те жизненно важные факторы внешней среды, количество (концентрация) которых близка к минимальному критическому уровню. Закон биогенной миграции атомов (В. И. Вернадский). Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или происходит в среде, геохимические свойства которой обусловлены живым веществом....
0 Переглянути

Биосфера и её сохранение

9 Клас

Большинство экологических закономерностей удачно обобщил в 1974 г. американский эколог Б. Коммонер (1917-2012). «Если мы хотим выжить, то должны понять причины приближающейся катастрофы», - говорил учёный. Законы экологии он сформулировал в виде четырёх афоризмов: 1) всё связано со всем; 2) всё должно куда-то деваться; 3) природа «знает» лучше; 4) ничто не даётся даром. Приведите примеры из повседневной жизни, иллюстрирующие каждый из законов Б. Коммонера. СОДЕРЖАНИЕ Как влияет человек на современную биосферу? На протяжении всей своей истории человечество постепенно усиливало влияние на природу, всё больше нарушая экологическое равновесие и создавая экологические проблемы. Экологические проблемы - это такие изменения состояния окружающей среды, которые могут ухудшить (прямо или косвенно) природные условия. Они могут иметь статус местных или региональных экологических проблем, но некоторые оказывают влияние на всю биосферу Земли и угрожают человечеству. В настоящее время учёные-экологи выделяют такие важнейшие глобальные проблемы, как: 1) загрязнение среды (отходами производства, нефтепродуктами, ядохимикатами, минеральными удобрениями, синтетическими материалами и т. п.); 2) потепление климата; 3) кислотные осадки; 4) разрушение озонового слоя; 5) опустынивание территорий; 6) уменьшение биоразнообразия. Сигналами неблагополучия биосферы и неразумной хозяйственной деятельности человека сегодня всё чаще становятся экологические катастрофы. Экологические катастрофы - быстрые и опасные изменения природных условий, при которых состояние окружающей среды скачкообразно изменяется в неблагоприятную сторону. Печальными примерами таких событий были Бхопальськая авария на химическом заводе в Индии (1984), Чернобыльская авария в Украине (1986), авария на атомной электростанции «Фукусима-1» в Японии (2011). К сожалению, число и частота крупных экологических катастроф в мире растут: за десятилетие с 1960 до 1970 гг. их случилось 14, а за десятилетие с 1980 по 1990 гг. зарегистрировано уже 70....
0 Переглянути

Биосфера как целостная система

9 Клас

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) - гениальный украинский учёный, основатель биогеохимии, создатель учения о биосфере. Он писал: «На земной поверхности нет химической силы, мощнее по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Как вы думаете, почему? БИОСФЕРА - особая оболочка Земли, населённая живыми существами (ил. 164). Первые представления о биосфере как о «зоне жизни» дал Ж. Б. Ламарк, термин предложил австрийский учёный Э. Зюсс (1875), а целостное учение о биосфере создал наш выдающийся соотечественник В. И. Вернадский («Биосфера», 1926). Исследованиями биосферы занимается биосферология. Каковы же особенности биосферы как биологической системы высокого уровня организации живой материи? 1. Биосфера охватывает три геологические оболочки - литосферу, атмосферу и гидросферу. Пределы биосферы: нижние слои атмосферы до высоты около 11 км, вся гидросфера и верхний слой литосферы до глубины 3-11 км. 2. В структуре биосферы выделяют абиотический и биотический компоненты, связанные перемещением элементов. Живые организмы концентрируют, перераспределяют химические элементы, синтезируют из них и разлагают химические соединения. В науке эта закономерность называется законом Вернадского, или законом биогенной миграции химических элементов: миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества, или же в среде, особенности которой обусловлены живым веществом....
0 Переглянути

Экосистемы и их стабильность

9 Клас

Виды-продуценты обеспечивают образование большого количества первичного органического вещества, от которого зависят следующие звенья цепей питания. Большое количество пищи способствует существованию консументов нескольких порядков, среди которых есть взаимозаменяемые виды, сходные по своим экологическим функциями. Благодаря этому возникают разветвлённые трофические сети, обеспечивающие функционирование экосистемы, если уменьшается количество отдельных видов. И наконец, значительное количество видов-редуцентов осуществляет полную минерализацию органических остатков до неорганических соединений: их могут снова использовать продуценты. Таким образом, чем больше разнообразие видов в экосистеме, тем выше будут её стабильность и продолжительность существования. Экосистемы являются динамическими структурами из многих видов продуцентов, консументов, редуцентов, связанных между собой трофическими цепями. Равновесие в системах «хищник - жертва», «опылители - цветочные растения», «фитофаг - растение», «паразит - хозяин» устанавливается как эволюционные отношения на протяжении многих тысяч лет. За это время виды адаптируются друг к другу и к среде обитания....
0 Переглянути

Среда обитания

9 Клас

СРЕДА ОБИТАНИЯ - это часть пространства, в котором живут особи, популяции и группировки организмов разных видов. Среда обитания образована определёнными экологическими факторами, оказывающими прямое или косвенное влияние на организм. Температура, солёность воды, свет, ветер, влажность - экологические факторы, создающие условия существования организмов. А такие факторы, как пища, вода, гумус, кислород, которые организмы используют для жизнедеятельности, - это ресурсы среды обитания. Главной закономерностью во взаимодействии организмов со средой их обитания является неразрывная устойчивая двусторонняя связь. Среда обитания - это источник веществ, энергии и информации, изменяет живое, формирует адаптации, способствует появлению новых популяций и видов. В то же время и организмы изменяют среду обитания, и роль их в этом чрезвычайно велика. Почвообразование, биофильтрация, азотофиксация, образование осадочных пород, минерализация остатков - это лишь небольшой перечень тех процессов, которые влияют на ресурсы и условия среды обитания. Эта закономерность называется законом единства среды и организмов. Её автор - выдающийся украинский учёный В. И. Вернадский (1863-1945). Основные типы среды обитания для организмов нашей Земли в природе - наземно-воздушная, водная, почвенная и гостальная (организм хозяина). Организмы могут жить в одной или нескольких средах. Например, рыбы приспособлены к водной среде, амфибии живут на суше, а размножаются в воде, пингвины или ластоногие питаются в воде, а размножаются на суше. Многие насекомые и амфибии начинают жизнь в одной среде, а продолжают в другой. В подобных условиях среды обитания у разных видов вырабатываются подобные адаптационные комплексы, являющиеся основой для выделения жизненных форм организмов. У высших растений различают такие жизненные формы, как деревья, кусты, травы, а у животных - наземные, подземные, древесные, воздушные и водные....
0 Переглянути

Экологические факторы

9 Клас

Тихоходки, или водяные мишки, распространены повсеместно и выдерживают температуры от -273 до + 150 °С, дозы радиации - в 570 тысяч рентген. Учёные объясняют такую выносливость тем, что тихоходки «наодалживали» около 18 % ДНК у организмов-экстремофилов - архей, бактерий, мхов и грибов. Как вы думаете, есть ли экологические факторы, влияние которых они не выдерживают? СОДЕРЖАНИЕ Чем определяется разнообразие экологических факторов? ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ - это все компоненты окружающей среды, влияющие на живые организмы и их группировки. Примеры экологических факторов: свет, температура, взаимное влияние организмов и др. Факторы среды называют экологическими, лишь если они для живых систем имеют определённое значение. Каково же биологическое значение экологических воздействий? Под действием факторов среды происходят формирование приспособлений на разных уровнях организации жизни (адаптационное значение), изменения приспособлений в ответ на изменения среды (модификационное значение). Действие света или звука является источником информации о состоянии среды (сигнальное значение), магнитные влияния обеспечивают определение местонахождения или направлений перемещения в пространстве (бионавигационное значение), температурное воздействие способствует или наоборот ограничивает распространение и др. Вся совокупность воздействий экологических факторов - основная причина генетического, видового и экосистемного биоразнообразия. В экологии выделяют несколько групп экологических факторов, которые классифицируют: по происхождению (космические, техногенные), по среде образования (атмосферные, гидрологические, эдафические, или почвенные), по характеру воздействия (физические, химические, биологические) и др. Но наиболее распространённой является классификация экологических факторов по природе воздействия: абиотические (влияние факторов неживой природы), биотические (влияние факторов живой природы) и антропические (прямое и опосредованное влияние деятельности человека)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 187 188 189 190 191 192 193 194 195 ... 343
Назад

Навігація